在python中计算两个向量之间的角度

我试图用python计算两条直线之间的角度。 我在网上搜索，找到了如何做的方程式。但我并不总能得到准确的结果。有些结果显然是错误的，而另一些结果似乎是正确的。 我的代码如下：

def angle(pt1,pt2):
    m1 = (pt1.getY() - pt1.getY())/1
    m2 = (pt2.getY() - pt1.getY())/(pt2.getX()-pt1.getX())

    tnAngle = (m1-m2)/(1+(m1*m2))
    return math.atan(tnAngle)

def calculate(pt,ls):
    i=2
    for x in ls:
        pt2 = point(x,i)
        i=i+1
        ang = angle(pt,pt2)*180/math.pi
        ang = ang * (-1)
        print ang


pt = point(3,1)
ls = [1,7,0,4,9,6,150]

calculate(pt,ls)

它产生的结果是：

45.0
0.0
45.0
-75.9637565321
0.0
-63.4349488229
0.0

---

问题是，我不明白为什么第二个结果、第五个结果和最后一个结果是零，它们相交，因为它们共享一个点，而另一个点不重复，因为数组中的值不同。

看起来您使用的是Python2，如果两个参数都是int，则

/

将进行整数除法。要获得Python3的行为，可以将其放在文件的顶部

from __future__ import division

---

如果

pt2.getX() == pt1.getX()

（也就是说，如果pt1和pt2位于一条垂直线上），因为你不能除以零。（

m2

，斜率是无限的。）

也

将始终为零。所以，至少，你的公式可以简化为斜率的arctan。然而，我不想麻烦，因为公式并不适用于所有可能的点

相反，计算两个矢量（有向线段）之间的角度的更稳健的方法（实际上是标准方法）是使用：

其中，如果

a=（x1，y1）

，

b=（x2，y2）

，则

等于

x1*x2+y1*y2

，并且

|| a |

是向量

a

的长度，即

sqrt（x1**2+y1**2）

---

---

这是我最后使用的，全部使用numpy，范围在-第二行非常可疑。这真的是你想要做的吗？

math.hypot（x1，y1）

是tidier应该引发异常，因为当任一向量的长度为零时，没有定义角度。我可能错了，但我认为angle（）返回的结果的符号可能有问题。如果第一个点是（1.0,0.0），第二个点是（1.0，-1.0），那么角度的符号不应该是负的（或315度）？我认为这可以简单地通过将最后一行替换为

return math.copysign（math.acos（内积/（len1*len2）），y2）

@Bill:上面的函数计算两个向量之间的角度。根据定义，该角度始终是较小的角度，介于0和pi弧度之间。它具有两个向量之间的角度在旋转时不变的特性。例如，如果我们将两个向量旋转180度，

角度（（1,0）、（1，-1））

仍然等于

角度（（-1,0），（-1,1））

。如果我们把它改成你的公式，那么角度就会改变符号。另外，

角度（A，B）=角度（B，A）

。你的不是可交换的。没关系，听起来你在寻找不同于两个向量夹角的东西。

m1 = (pt1.getY() - pt1.getY())/1

import math

def angle(vector1, vector2):
    x1, y1 = vector1
    x2, y2 = vector2
    inner_product = x1*x2 + y1*y2
    len1 = math.hypot(x1, y1)
    len2 = math.hypot(x2, y2)
    return math.acos(inner_product/(len1*len2))

def calculate(pt, ls):
    i = 2
    for x in ls:
        pt2 = (x, i)
        i += 1
        ang = math.degrees(angle(pt, pt2))
        ang = ang * (-1)
        print(ang)

pt = (3, 1)
ls = [1,7,0,4,9,6,150]

calculate(pt, ls)